摘要：在我国工业生产中，锅炉是非常重要的生产设备，尤其是在电力生产中，锅炉良好的供热性能为煤的高效燃烧以及电力的持续生产提供帮助。但是在电厂锅炉运行中，经常会出现煤质变化的问题。这给锅炉的运行经济性带来了严重的影响，不利于电厂企业经济效益的提升。为此，在实际生产中，需要采取相应的技术手段来防止煤质发生变化，从而为锅炉运行的经济性提供有效保障。本文主要就煤质变化对电厂锅炉运行经济性的影响以及提高电厂锅炉运行效率的对策展开了讨论。
关键词：煤质变化；电厂锅炉；运行；经济性；影响
1电厂动力用煤的成份及性质分析
电厂动力用煤其主要成分包括水分、挥发分、固定碳、灰分和硫分等几部分，在这成分中对燃烧带来较大影响的当属于水分和灰分，当煤炭中水分含量较大时，则会导致燃料在燃烧过程中温度降低，影响其与氧气的直接接触，导致排烟损失增加。而且当灰分较大时，则炉膛内的结渣和受热面积灰都会增加。而当煤质中硫分含量较多时，则会导致锅炉受热面受到的腐蚀影响加重。当煤碳中固定碳含量较高时，则其燃烧起来较为困难。在煤炭燃烧过程中，挥发分不仅是对煤进行分类的重要依据，同时也是燃烧的重要特性，当挥发分着火温度较低时，这时煤很容易着火，有利于煤的完全燃烧。
2煤质变化对锅炉经济性的影响
2.1煤中易挥发成分对锅炉经济性的影响
电厂发电常使用的燃料为固态煤，挥发性是其重要特性，煤的挥发颗粒通常为气体可燃物，其着火点往往较低。这对煤的燃烧效率提升有很大的帮助，并且挥发分中还含有大量的粉质颗粒，有利于煤与空气实现大面积的接触，起到提升燃烧效率的作用。但是，如果在生产过程中煤质发生变化，原煤的挥发性就会下降，导致锅炉中气体成分与颗粒下降，使煤的燃烧效率受到影响。
2.2煤的发热量对锅炉经济性的影响
当电厂锅炉运行过程中，其所使用的煤发热量较低时，则会导致实际用煤量的增加，这时在进行煤粉输送时一次风量也需要随之增加，但由于煤发热量较低，实际炉内温度水平则会下降，燃煤的稳定性较差，不利于煤炭的完全燃烧。同时当煤炭的发热量降低时，锅炉排烟温度则会增加，从而导致排烟热损失升高。而且在锅炉运行过程中，发生熄火事故时也多为煤发热量降低有较大的关系。
2.3煤的灰分对锅炉经济性的影响
在燃烧过程中，燃料灰分不仅不会释放出相应的热量，还会不断吸收热量，所以具有越大的灰分含量，就存在越低的发热量，使得延迟着火和着火困难，此外，还会明显降低炉膛内部燃烧温度，降低煤的燃尽度，使得出现高的飞灰可燃物。如果具有比较大含量的灰分，灰分可能会包裹碳粒，降低碳粒表面燃烧速度，减少传播火焰的速度，出现不良燃烧的问题。煤提高1％的灰分，从理论上来说，就会降低5℃的燃烧温度，所以会使得发生困难着火、不良燃烧或者爆炸等问题。
2.4煤的水分对锅炉经济性的影响
煤质变化时通常会含有较多的水分。这会严重影响发热量并降低可燃物质的含量，且水分挥发成气体，降低锅炉膛内的温度，使煤的正常燃烧受阻，增加排烟量，提高引风机的负荷，对锅炉的经济性造成一定的影响。另外，水在锅炉中因高温产生的氢分子与氢氧根虽然可以提高火焰的传导率，但是如果水分的含量过高，火焰的着火热度也会进一步提升。这会降低锅炉内的烟气温度。大量的烟气密布在锅炉中，会影响燃煤的持续燃烧。这对锅炉运行的经济效益不利。
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2.5煤质对锅炉其他运行成本的影响
煤质对电厂发电成本有着复杂的影响。它不仅影响到机组的经济性指标，更影响到机组的安全性，包括磨煤机的磨损，锅炉的结焦、粘污、腐蚀及磨损，也影响电除尘的性能等。分析煤质对火力发电厂成本的影响应考虑机组的综合成本，决定机组综合发电成本有以下4个主要因素：（1）可用率；（2）维修量；（3）能量转换效率；（4）机组出力。如果只注重燃烧特性、灰的利用及煤的差价等显成本效益，而忽略对锅炉运行、设备寿命及排放等付出的隐成本，其在成本效益的计算方法上就存在着较大的缺陷。近年来，我国环境保护工作给予了充分的重视，所以在对煤质对成本的影响进行分析时，还需要考虑到锅炉排放总量所带来的影响。当煤质下降时，会导致灰量增加，飞灰排放的浓度和总量都是会有一定程度的上升，如果除尘器不能达到所需电压时，降尘效率也会受到较大的影响，达不到国家环保的要求。
3提高电厂锅炉运行效率的对策
3.1做好燃煤的选择
在设计电厂燃煤锅炉的时候，设计过程中需要以特定煤种为基础，选择不同种类的燃煤，设计锅炉结构、炉型就会不同，此外，还会具有不同的制粉系统、燃烧器、锅炉运行方式，所以，在选择燃煤的时候，如果具有和设计不一致煤种的时候，会对锅炉整体运行的安全性和经济性造成影响，影响电厂燃煤运行实际效率的主要原因就是燃煤的选择。相关人员通过对电厂进行实际燃烧实验，分析不同种类的燃烧的经济性、结渣特性、燃烧指标、相对磨损性等，可以发现，最小燃尽性能的就是2号燃煤和伊泰神木煤；伊泰神木煤中存在一定的山西优质混煤，具有相对比较低含量的飞灰可燃物；对电厂锅炉内部具有最小相对磨损性的就是伊泰神木煤；掺烧或者单烧煤的时候，都具有比较轻微的对于屏式过热器以及锅炉水冷壁的结渣程度。综合分析电厂燃煤锅炉的实际负荷能力、运行成本、飞灰利用状态、维护成本、供电成本等因素，在选择燃煤的时候，作为电厂主要的煤种需要优先考虑山西优混煤、伊泰神木煤、华神木煤、神华配煤。
3.2提高锅炉燃料燃烧质量，实现科学、合理的掺配
想要提高电厂锅炉运行效率，就要针对不同的燃煤选择不同的燃烧方式和送风强度，合理调节二次风与一次风的情况。比如，在燃煤生产中，合理调整锅炉中的空气量。在电厂锅炉生产中，一次风主要用来对燃煤加热与干燥，二次风主要为后续燃烧提供持续的风力，确保锅炉温度始终保持同一状态。一般来说，在电厂锅炉生产中，燃烧中所使用的煤粉主要为劣质煤、无烟煤以及贫煤等，最佳燃烧效率所对应的空气系统通常控制在1.2～1.25为最佳。综合以上分析可以得出，提高燃烧效率需要从送风、燃煤质量、空气系数等方面考虑。在实际生产中，电厂应根据具体情况，以提高锅炉安全性和经济性为前提，依据煤质要求做好燃煤的掺配工作，确保煤质符合电力生产需求。在煤质掺杂操作中，要求企业做好掺杂过程的精细化管理，不断优化掺配方案、评估掺杂后的燃烧效益，实现电厂生产效益的最大化。在生产过程中，还应根据实际燃烧情况，对出现的偏差进行分析，合理调整掺杂方案。
4结束语
综上所述，在电厂锅炉运行过程中，如果所选择的煤灰分、水分等含量较高，而且发热量较差，这类煤通常情况下成本都不高，但这种煤会导致锅炉运行效率的降低，其发电费用并不具有经济性。在对发电成本进行考虑时，还不能忽略机组效率，这是一个可变因素，需要做好节能和效率控制工作，通过优化机组运行，实现能耗的节约，从而实现对成本的有效控制。由于煤质变化会对锅炉的运行带来一定的影响，所以在选择时需要尽可能做到与设计时煤质相近。只有这样，才能有效的确保锅炉运行的经济性。
参考文献：
[1]高水分煤炭对输煤系统及锅炉运行的影响[J].刘应官.云南化工.2015（04）
[2]煤质变化对火电厂生产运行的影响[J].张瑞生.中国设备工程.2017（17）
[3]煤质变化对机组安全经济运行影响的分析[J].梁正华.四川水泥.2015（12）
[4]煤质变化对锅炉经济性影响的试验研究[J].袁德权，张继轩，刘长禄，邱峰，冷杰.锅炉制造.2011（06）
论文作者:周光伟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/18
标签：锅炉论文; 煤质论文; 电厂论文; 燃煤论文; 灰分论文; 经济论文; 成本论文; 《电力设备》2018年第19期论文;